DE69629814T2 - Volume Limit - Google Patents

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Abstract

For limiting the signal transmitted to the human ear in dependency on an incoming acoustical signal, there is provided a signal processor 3, the output of which acts on an output transducer and on a calculator unit 7 which calculates according to a preselected model the psychoacoustical entity loudness of the incoming acoustic signal. The loudness, thus calculated, is compared with a predetermined loudness level MAL and according to the result of such comparison, parameters at the processor unit 3 are varied so as to restrict the transmitted loudness on the MAL level. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung ist auf ein Verfahren zum Begrenzen des an das menschliche Ohr übertragenen Signals in Abhängigkeit von einem ankommenden Schaltsignal gerichtet und ist ferner auf eine Hörvorrichtung gerichtet, die einen Eingangs-Schall/Elektrisch-Wandler besitzt, dessen Ausgang mit dem Eingang einer Signalprozessoreinheit mit einer steuerbaren spektralen Übertragungscharakteristik wirkverbunden ist, wobei der Ausgang dieser Prozessoreinheit mit dem Eingang von einem Ausgangswandler für das menschliche Ohr wirkverbunden ist.The present invention is based on a method of limiting what is transmitted to the human ear Signal depending directed by an incoming switching signal and is also on a hearing directed, which has an input sound / electrical converter, whose output with the input of a signal processor unit a controllable spectral transmission characteristic is operatively connected, the output of this processor unit with operatively connected to the input of an output transducer for the human ear is.

Definition der Lautheitdefinition of loudness

Die Lautheit eines Schallsignals ist eine psychoakustische Größe. Um die Lautheit zu quantifizieren, die eine einzelne Standardperson in Abhängigkeit von ankommenden Schallsignalen wahrnimmt, sind mehrere Modelle entwickelt worden. Es wird beispielsweise verwiesen auf

  • – E. Zwicker, "Psychoakustik", Springer-Verlag Berlin, Hochschultext, 1982;
  • – A. Leijon "Hearing Aid Gain for Loudness-Density Normalization in Cochlear Hearing Losses with Impaired Frequency Resolution", Ear and Hearing, Bd. 12, Nr. 4, 1990;
  • – EP-0 661 905 des gleichen Anmelders wie die folgende Anmeldung;
  • – H. Dillon, "Compression? Yes, but for low or high frequencies, for low or high intensities, and with what response times?", Ear and Hearing, Bd. 17, Nr. 4, 1996.
The loudness of a sound signal is a psychoacoustic variable. In order to quantify the loudness that a single standard person perceives as a function of incoming sound signals, several models have been developed. For example, reference is made to
  • - E. Zwicker, "Psychoacoustics", Springer-Verlag Berlin, university text, 1982;
  • - A. Leijon "Hearing Aid Gain for Loudness-Density Normalization in Cochlear Hearing Losses with Impaired Frequency Resolution", Ear and Hearing, Vol. 12, No. 4, 1990;
  • - EP-0 661 905 by the same applicant as the following application;
  • - H. Dillon, "Compression? Yes, but for low or high frequencies, for low or high intensities, and with what response times?", Ear and Hearing, Vol. 17, No. 4, 1996.

Alle Modelle, die zur Berechnung des Lautheitseindrucks verwendet werden, wenden das Konzept einer Gehörfilterbank an und unterteilen ein Schallsignal in Spektralbänder. In der Psychoakustik werden diese Filterbänder die kritischen Bänder genannt. Sie liefern auf einer psychoakustischen Frequenzskala eine kon stante Filterbandbreite, die nach Bark (Zwicker) oder ERB (B. Moore, "Perceptual consequences of cochlear damage", Oxford Psychology Series 28, Oxford University Press, 1995) normiert ist.All models used for calculation of the loudness impression are used, apply the concept of a Auditory filter bank and divide a sound signal into spectral bands. In psychoacoustics these filter tapes the critical bands called. They deliver one on a psychoacoustic frequency scale constant filter bandwidth according to Bark (Zwicker) or ERB (B. Moore, "Perceptual consequences of cochlear damage ", Oxford Psychology Series 28, Oxford University Press, 1995).

In einem ersten Schritt führt die Gehörfilterbank eine Transformation des physikalischen Spektrums in ein so genanntes Erregungsmuster aus. Das Erregungsmuster, die Ausgangsantwort der Gehörfilterbank, kann für beliebige Signalspektren berechnet werden, wobei Verfahren in der Literatur beschrieben sind (Moore).In a first step, the Auditory filter bank a transformation of the physical spectrum into a so-called Excitation patterns. The arousal pattern, the initial response of the Auditory filter bank, can for arbitrary signal spectra are calculated, the method in the Literature are described (Moore).

In dem zweiten Schritt wird aus den Beiträgen in jedem kritischen Band die von der jeweiligen Cochlear-Erregung gelieferte Lautheit berechnet, die die spezifische Lautheit genannt wird und die über alle Bänder der Gehörfilterbank weiter integriert oder summiert wird, was die Gesamtlautheit des Signalspektrums liefert.In the second step, the contributions in each critical volume that of the respective cochlear excitation delivered loudness calculated which is called the specific loudness will and that over all bands the hearing filter bank is further integrated or summed up what the overall loudness of the Provides signal spectrum.

Die Parameter des Lautheitsmodells sind für normal Hörende bekannt und standardisiert und können für beeinträchtigte Personen dementsprechend geändert werden, wobei Verfahren für die Messung der Lautheitsmodellparameter von einzelnen Personen vorgeschlagen worden sind (S. Launer, "Loudness Perception in Listeners with Sensorineural hearing Impairment", Dissertation, Abteilung Physik, Universität Oldenburg, Deutschland, 1995).The parameters of the loudness model are for normal hearing known and standardized and can for impaired People changed accordingly be, procedures for the measurement of loudness model parameters of individual people have been proposed (S. Launer, "Loudness Perception in Listeners with Sensorineural hearing impairment ", Dissertation, Department of Physics, University of Oldenburg, Germany, 1995).

In Bezug auf den Standard von normal Hörenden wird verwiesen auf ISO 226, "Acoustics – normal equal-loudness contours", International Organization for Standardization, Geneva 1987.Regarding the standard of normal hearing reference is made to ISO 226, "Acoustics - normal equal-loudness contours ", International Organization for Standardization, Geneva 1987.

Die Lautheit eines Schallsignalspektrums kann allgemein ausgedrückt werden:

Figure 00020001
L(P): Lautheit
L'k(Sk(f),Pk): spezifische Lautheit, Lautheitsbeitrag des Frequenzbands Nr. k
Pk: bandspezifische Modellparameter
Sk(f): das physikalische Spektrum des Signals im Band Nr. k aus dem physikalischen Spektrum S(f).
P: die Entität der Parameter Pk.The loudness of a sound signal spectrum can be expressed in general:
Figure 00020001
L (P): loudness
L ' k (S k (f), P k ): specific loudness, loudness contribution of frequency band No. k
P k : band-specific model parameters
S k (f): the physical spectrum of the signal in band no. K from the physical spectrum S (f).
P: the entity of the parameters P k .

In dieser Literatur ist die Lautheit anstatt mit L, L' häufig mit dem Symbol N bzw. N' bezeichnet.In this literature there is loudness rather than with L, L 'often with the symbol N or N '.

Wegen der Sicherheit und des Komforts ist bekannt, dass Hörgeräte ein System erfordern, dass die Leistung der Signale begrenzt, da besonders der Tondruck für Elektrisch/Schall-Ausgangs-Wandler, der an das menschliche Ohr übertragen wird, von den ankommenden Schallsignalen abhängt. Selbst unter einem breiteren Aspekt und somit unter dem Aspekt des Schutzes des menschlichen Ohres in einer sehr lauten Umgebung ist die Notwendigkeit einer solchen Begrenzung offensichtlich.Because of security and comfort it is known that hearing aids are a system require that the performance of the signals be limited because special the sound print for Electrical / sound output transducer that is transmitted to the human ear depends on the incoming sound signals. Even under a wider one Aspect and thus under the aspect of protecting human Ear in a very noisy environment is the need for one such limitation obviously.

In der heutigen Hörgerätetechnologie sind zwei Begrenzungstechniken bekannt, d. h. die so genannte Technik der "Spitzenabschneidung (PC)" und die so genannte Technik der "automatischen Verstärkungsregelung (AGC)" (H. Dillon).In today's hearing aid technology, there are two limitation techniques known d. H. the so-called "tip clipping (PC)" technique and the so-called Technique of "automatic gain control (AGC) "(H. Dillon).

Gemäß der PC-Technik wird die übertragene Leistung an einen Schwellenwert geklemmt. Dies hat offensichtlich den Nachteil, dass eine beträchtliche Menge harmonischer Störung auftritt, sobald das gesendete Signal den Abschneidepegel erreicht. Somit ist es bei Hörgeräten dieser Technik üblich, den Grenzschwellenwert einstellbar bereitzustellen.According to the PC technology, the transmitted power clamped to a threshold. Obviously, this has the disadvantage that a considerable amount harmonic disturbance occurs as soon as the transmitted signal reaches the cut-off level. So it is this with hearing aids Technology common to provide the limit threshold value adjustable.

Gemäß der AGC-Technik wird die übertragene Leistung im Vergleich zu einem zugelassenen Pegel gemessen und die Verstärkung des Hörgerätes gemäß dem Ergebnis dieses Vergleichs wie durch Rückkopplungs-Steuerung eingestellt. Dabei ist weiter vorgeschlagen worden, die Übertragungscharakteristiken des Hörgerätes in verschiedene Spektralbänder zu unterteilen, für jedes Spektralband einen spezifischen Schwellenwert einzustellen und die übertragene Leistung getrennt in jedem Frequenzband durch die AGC zu begrenzen.According to AGC technology, the transmitted power is measured in comparison to an approved level and the hearing aid gain is set according to the result of this comparison as by feedback control. It has also been proposed to subdivide the transmission characteristics of the hearing aid into different spectral bands, to set a specific threshold value for each spectral band, and the Limit transmitted power separately in each frequency band by the AGC.

Alle diese Zugänge weichen von dem Versuch ab, den Leistungspegel gemäß einer Leistungsgrenze zu begrenzen, bei der das Hören unangenehm oder sogar schädlich wird. Dabei ist bekannt, dass Menschen nicht die physikalische Leistung als speziellen Tondruckpegel empfangen, sondern die psychoakustische Lautheit empfangen, und dass durch zu hohe Lautheit ein besonderes Unbehagen verursacht wird.All of these approaches depart from the attempt from the power level according to a Limit performance limits at which hearing becomes uncomfortable or even harmful. It is known that people do not have physical performance received as a special sound pressure level, but the psychoacoustic Loudness received, and that due to excessive loudness a special one Discomfort is caused.

Dieser Erkenntnis folgend, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein wie oben angegebenes Verfahren und eine wie oben angegebene Vorrichtung zu schaffen, die dieses an das menschliche Ohr übertragene Signal gemäß der menschlichen Wahrnehmung von Schallsignalen begrenzen.Following this realization, it is an object of the present invention, one as stated above To provide a method and a device as specified above, the signal transmitted to the human ear according to human perception limit of sound signals.

Abweichend von einem wie oben angegebenen Verfahren, wird diese Aufgabe gelöst durch:

  • – Vorsehen einer begrenzenden Hörvorrichtung, die aus einem eingehenden Schallsignal ein Ausgangssignal erzeugt, das an das menschliche Ohr mit einer steuerbaren Übertragungscharakteristik übertragen wird;
  • – Speichern eines Schwellenwertes in der Vorrichtung;
  • – Erzeugen eines von der Lautheit des an das menschliche Ohr übertragenen Signals abhängenden Signals in der Vorrichtung;
  • – Verringern der Lautstärke des an das Ohr übertragenen Signals durch automatisches Einstellen von Parametern der Übertragungscharakteristik, die die Lautheit des an das menschliche Ohr übertragenen Signals bestimmen, sobald das von der Lautheit des übertragenen Signals abhängende Signal den Schwellenwert erreicht.
Deviating from a procedure as given above, this task is solved by:
  • - Providing a limiting hearing device that generates an output signal from an incoming sound signal, which is transmitted to the human ear with a controllable transmission characteristic;
  • Storing a threshold value in the device;
  • Generating in the device a signal dependent on the loudness of the signal transmitted to the human ear;
  • Reducing the volume of the signal transmitted to the ear by automatically setting parameters of the transmission characteristic which determine the loudness of the signal transmitted to the human ear as soon as the signal dependent on the loudness of the transmitted signal reaches the threshold value.

Demgegenüber und insbesondere gegenüber dem Zugang der AGC wird die Lautheit des übertragenen Signals erfindungsgemäß als Testentität überwacht oder modelliert. Dies wird dadurch ausgeführt, dass ein Modell angewendet wird, das die wahrgenommene Lautheit aus einem Spektrum berechnet, das ein akustisches Signal repräsentiert, und es ist diese Lautheit, die mit einem Schwellenwert angenehmer Lautheit verglichen wird, die ein Standard ist und/oder die individuell durch Experimente bestimmt wird, um die Lautheit des übertragenen Signals zu begrenzen. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Verringerung der Lautheit dadurch ausgeführt, dass die Lautheitsbeiträge in allen kritischen Bändern oder in einem dominierenden Teil der kritischen Bänder individuell oder gemäß einem gleichen Prozentsatz verringert wird.In contrast, and especially in relation to the According to the AGC, the loudness of the transmitted signal is monitored as a test entity or modeled. This is done by applying a model that calculates the perceived loudness from a spectrum, which represents an acoustic signal, and it is this loudness that has a pleasant loudness threshold which is a standard and / or which is compared individually Experiments are determined to limit the loudness of the transmitted signal. In a preferred embodiment the loudness reduction is carried out by the fact that the loudness contributions in all critical bands or individually in a dominant part of the critical bands or according to an equal Percentage is reduced.

Außerdem wird das erfindungsgemäße Verfahren, ohne die vorliegende Erfindung zu beschränken, hauptsächlich bei einem Hörgerät als die begrenzende Vorrichtung angewendet.In addition, the method according to the invention, without limiting the present invention, mainly in a hearing aid than that limiting device applied.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die spektrale Übertragungscharakteristik der Vorrichtung in Abhängigkeit von der Lautheit, die von einer einzelnen Person wahrgenommen wird, die das Hörgeräte trägt, und in Abhängigkeit von der Referenzlautheit, die von einer einzelnen Standardperson ohne Hörgerät wahrgenommen würde, gesetzt oder dauerhaft eingestellt.In a further preferred embodiment of the method according to the invention becomes the spectral transmission characteristic the device depending the loudness perceived by a single person which the hearing aid wears, and dependent on from the reference loudness by a single standard person perceived without hearing aid would, set or permanently set.

Die erfindungsgemäße Hörvorrichtung, die in der Weise konstruiert ist, dass sie die wie obenerwähnte Aufgabe löst, umfasst eine voreinstellbare Speichereinheit und einen Ausgangs-Wandler mit einem Eingang, der mit dem Ausgang der Prozessoreinheit wirkverbunden ist, wobei die Recheneinheit ein Ausgangssignal erzeugt, das von der Lautheit eines Schallsignals abhängt, das durch das Signal am Eingang des Ausgangs-Wandlers repräsentiert wird. Der Ausgang der voreinstellbaren Speichereinheit und der Ausgang der Recheneinheit sind mit den jeweiligen Eingängen einer Vergleichseinheit wirkverbunden, deren Ausgang mit den Einstelleingängen in die Signalprozessoreinheit wirkverbunden ist, wodurch ihre Übertragungscharakteristik automatisch eingestellt wird. Dabei wird durch Einstellen der Übertragungscharakteristik der Signalprozessoreinheit die sich ergebende Lautheit, wie sie gemäß einem im Voraus gewählten Modell durch die Recheneinheit überwacht wird, dementsprechend verringert, bis sie z. B. in einer Gegenkopplungs-Steuerschleife oder durch Iteration den wie in der Speichereinheit voreingestellten Wert erreicht, der dem Lautheitspegel der maximal akzeptablen Lautheit MAL entspricht.The hearing device according to the invention in the way is constructed in such a way that it fulfills the task mentioned above a presettable memory unit and an output converter with an input that is operatively connected to the output of the processor unit is, wherein the arithmetic unit generates an output signal from depends on the loudness of a sound signal caused by the signal at the input represents the output converter becomes. The output of the presettable storage unit and the output of the computing unit with the respective inputs of a comparison unit operatively connected, whose output with the setting inputs in the Signal processor unit is operatively connected, making its transmission characteristic is set automatically. This is done by setting the transmission characteristics the signal processor unit the resulting loudness as they according to one pre-selected Model monitored by the computing unit is reduced accordingly until it z. B. in a negative feedback control loop or by iteration, as preset in the storage unit Value reached that is the loudness level of the maximum acceptable loudness MAL corresponds.

Die Erfindung und weitere Ausführungsformen werden vom Fachmann beim Lesen der ausführlichen Beschreibung und der folgenden Ansprüche verstanden. Die Figuren zeigen:The invention and further embodiments will be understood by those skilled in the art upon reading the detailed description and the following claims Roger that. The figures show:

1 einen stark vereinfachten Funktionsblockschaltplan/Signalablaufplan einer erfindungsgemäßen Begrenzungsvorrichtung, die dieses erfindungsgemäße Verfahren ausführt, 1 a greatly simplified functional block diagram / signal flow chart of a limiting device according to the invention, which carries out this method according to the invention,

2 einen Funktionsblockschaltplan/Signalablaufplan eines Hörgerätes, das gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, in der heute bevorzugten Form, 2 3 shows a functional block diagram / signal flow diagram of a hearing aid which is constructed in accordance with the present invention, in the form preferred today,

3 heuristisch das Spektrum eines Signals am Ausgang der erfindungsgemäßen Vorrichtung, das zu einer Überlautheit führt und auf eine Lautheit unter oder bei der MAL begrenzt wird. 3 heuristically the spectrum of a signal at the output of the device according to the invention which leads to an over-loudness and is limited to a loudness below or at the MAL.

Gemäß 1 umfasst eine erfindungsgemäße Begrenzungsvorrichtung einen Eingangs-Schall/Elektrisch-Wandler 1, dessen Ausgang mit dem Eingang einer Prozessoreinheit 3 wirkverbunden ist, deren Ausgang mit einem Ausgangs-Wandler, wie gezeigt mit einem Ausgangs-Elektrisch/Mechanisch-Wandler 5, wirkverbunden ist.According to 1 a limiting device according to the invention comprises an input sound / electrical converter 1 whose output is connected to the input of a processor unit 3 is operatively connected, the output of which is connected to an output converter, as shown with an output electrical / mechanical converter 5 , is connected.

Die Signalprozessoreinheit 3 besitzt eine Übertragungscharakteristik T(f) als Funktion der Frequenz f (in Hz, Bark oder ERB), die, wie beispielhaft mit den Charakteristiken im Einheitsblock 3 gezeigt ist, an den Steuereingängen E3 einstellbar ist. Wie später in Verbindung mit der bevorzugten Ausführungsform beschrieben wird, wird die Übertragungsfunktion T vorzugsweise von einer Bank von Filtern, z. B. in einer parallelen Struktur, gebildet, wobei jedes Filter in einem bestimmten Spektralband, z. B. gemäß den kritischen Bändern des menschlichen Hörens, definiert ist und somit vorzugsweise wirkt.The signal processor unit 3 has a transmission characteristic T (f) as a function of the frequency f (in Hz, Bark or ERB), which, as is exemplary with the characteristics in the unit block 3 shown is adjustable at the control inputs E 3 . As will be described later in connection with the preferred embodiment, the transfer function T is preferably performed by a bank of filters, e.g. B. in a parallel structure, each filter in a certain spectral band, e.g. B. is defined according to the critical bands of human hearing, and thus preferably acts.

Der Eingang einer Recheneinheit 7 ist wirkverbunden mit dem Ausgang der Prozessoreinheit 3 und berechnet die Lautheit L(S, P) des Ausgangssignals der Einheit 3. Diese Einheit führt die Berechnung der Lautheit L nach einem ausgewählten Lautheitsmodell aus, wie es z. B. in der EP-0 661 905 oder in S. Launer offenbart ist, wobei die beiden Literaturhinweise in Bezug auf die Lautheitsmodellierung in die vorliegende Beschreibung eingefügt sind.The input of a computing unit 7 is operatively connected to the output of the processor unit 3 and calculates the loudness L (S, P) of the unit output 3 , This unit carries out the calculation of the loudness L according to a selected loudness model, as it is e.g. B. is disclosed in EP-0 661 905 or in S. Launer, the two references to loudness modeling are inserted in the present description.

Die ausgewählten Modellparameter P werden in die Recheneinheit 7 eingegeben. Das Ausgangssignal der Recheneinheit 7, die die Lautheit als eine psychoakustische Entität repräsentiert, wird einem Eingang einer Vergleichseinheit 9 zugeführt, deren anderer Eingang mit einer Speichereinheit 11 wirkverbunden ist, die mit einem MAL-Wert entweder einer einzelnen Person oder als allgemeiner Standardsicherheitswert geladen wurde. Falls der Lautheits-L-Wert, wie er durch die Einheit 7 berechnet wird, den MAL-Wert erreicht oder übersteigt, wirkt die Komparatoreinheit 9 auf eine Einstelleinheit 13, in der die an E3 angelegten Übertragungsfunktions-Steuersignale in der Weise eingestellt werden, dass die Lautheit L(S, P), wie sie durch die Recheneinheit 7 modelliert wird, verringert wird.The selected model parameters P are in the computing unit 7 entered. The output signal of the computing unit 7 , which represents loudness as a psychoacoustic entity, becomes an input to a comparison unit 9 fed, the other input with a storage unit 11 that is loaded with a MAL value either by a single person or as a general standard safety value. If the loudness L value is as determined by the unit 7 is calculated, the MAL value is reached or exceeded, the comparator unit acts 9 on an adjustment unit 13 , in which the transfer function control signals applied to E 3 are set in such a way that the loudness L (S, P) as determined by the computing unit 7 is modeled, is reduced.

Somit wird die tatsächliche Lautheit, wie sie an das menschliche Ohr übertragen und somit wahrgenommen wird, überwacht und das an das menschliche Ohr übertragene Signal verringert, sobald die überwachte Lautheit die MAL erreicht.Thus the actual Loudness as transmitted to the human ear and thus perceived is being supervised and that which is transmitted to the human ear Signal decreases once the monitored Loudness reached the MAL.

In 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt, die vorzugsweise in einem Hörgerät enthalten ist.In 2 shows a preferred embodiment of the present invention, which is preferably contained in a hearing aid.

Die Prozessoreinheit 30 ist als Filterbank mit einer Anzahl von Bandpassfiltern, z. B. in einer parallelen Struktur, konstruiert, wobei vorzugsweise jedes hauptsächlich in einem der kritischen Frequenzbänder wirkt, oder ist als Einheit für die schnelle Fourier-Transformation realisiert. Die Aufmerksamkeit wird auf EP-0 661 905, insbesondere auf die 12a bis 16, und auf die jeweilige Be schreibang in Bezug auf diese Filterbank gelenkt, die für die Lautheitskorrektur an einer einzelnen Person "I" vorgesehen ist, an die über den Ausgangs-Wandler 5 lautheitskorrigierte Schallsignale übertragen werden.The processor unit 30 is a filter bank with a number of bandpass filters, e.g. B. in a parallel structure, preferably each mainly acting in one of the critical frequency bands, or is implemented as a unit for the fast Fourier transform. Attention is drawn to EP-0 661 905, in particular to the 12a to 16 , and directed to the respective description in relation to this filter bank, which is provided for the loudness correction on a single person "I", to which via the output converter 5 loudness-corrected sound signals are transmitted.

An dem Ausgang A der Prozessoreinheit 30 berechnet die Recheneinheit 70a gemäß einem ausgewählten Lautheitsmodell die Lautheit LI(S, PI), die die einzelne Person "I" wahrnimmt, und wie sie durch die Prozessoreinheit 30 des Hörgerätes korrigiert wird. Die Modellparameter PI der einzelnen Person, beispielsweise die Parameter gemäß dem Leijon-Modell, werden in die Einheit 70a eingegeben, wobei die EP-0 661 905 oder S. Launer (siehe oben) als in die vorliegende Anmeldung eingefügt zu betrachten sind. Insbesondere wird die Aufmerksamkeit auf 15 sowie auf die 3 bis 9 und auf die dementsprechende Beschreibung der EP-0 661 905 gelenkt.At output A of the processor unit 30 calculates the computing unit 70a according to a selected loudness model, the loudness L I (S, P I ) that the individual person "I" perceives and how it is processed by the processor unit 30 the hearing aid is corrected. The model parameters PI of the individual person, for example the parameters according to the Leijon model, are in the unit 70a entered, whereby EP-0 661 905 or S. Launer (see above) are to be regarded as inserted into the present application. In particular, attention is drawn to 15 as well as on the 3 to 9 and directed to the corresponding description of EP-0 661 905.

Ähnlich ist der Signaleingang in die Prozessoreinheit 30 zu einer Recheneinheit 70b geführt, die in der gleichen Hardware-Einheit wie die Einheit 70a implementiert sein kann und tatsächlich dieselbe Einheit sein kann. Dort wird gemäß den Standardparametern PN, wie außerdem in der EP-0 661 905 und in Launer beschrieben ist, die hier ebenfalls als in die vorliegende Beschreibung eingefügt zu betrachten sind, die Standard-(N)-Lautheit LN(S, PN) des ankommenden Signals S berechnet. Das Ausgangssignal der Recheneinheiten 70, das die Lautheit LN bzw. LI repräsentiert, ist jeweils mit einer Steuereinheit 72 wirkverbunden, in der die zwei Lautheitswerte verglichen werden. Die Steuereinheit 72 wirkt mit ihren Ausgängen an den Steuereingängen E30, die die lautheitsrelevanten Parameter P30 in der Prozessoreinheit 30, d. h. in den jeweiligen Filtern der darin enthaltenen Filterbank, steuern. Die wahrgenommene und berechnete tatsächliche Lautheit LI wird in der Vergleichseinheit 90 als einzelner zeitlich veränderlicher Wert mit dem von dem Speicher 110 ausgegebenen MAL-Wert verglichen. Das Vergleichsergebnis, d. h. das Ausgangssignal der Komparatoreinheit 90, wirkt auf eine Codierereinheit 112, die eine Anzahl von Ausgangssignalen erzeugt, die zu einer Wichtungseinheit 114 geführt werden, in der die von der Steuereinheit 72 zum Einstellen der Übertragungsfunktion der Einheit 30 ausgegebenen Parameterwerte weiter eingestellt werden, wodurch verhindert wird, dass LI über die MAL steigt.The signal input to the processor unit is similar 30 to a computing unit 70b performed in the same hardware unit as the unit 70a can be implemented and can actually be the same entity. There, according to the standard parameters P N , as is also described in EP-0 661 905 and in Launer, which are also to be considered here as incorporated in the present description, the standard (N) loudness L N (S, P N ) of the incoming signal S is calculated. The output signal of the computing units 70 , which represents the loudness L N or L I , is in each case with a control unit 72 connected, in which the two loudness values are compared. The control unit 72 acts with its outputs on the control inputs E 30 , which the loudness-relevant parameters P 30 in the processor unit 30 , ie control in the respective filters of the filter bank contained therein. The perceived and calculated actual loudness LI is in the comparison unit 90 as a single time-varying value with that of the memory 110 output MAL value compared. The comparison result, ie the output signal of the comparator unit 90 , acts on an encoder unit 112 that generates a number of output signals that go to a weighting unit 114 in which the control unit 72 for setting the transfer function of the unit 30 output parameter values can be set further, thereby preventing L I from rising above the MAL.

In 3 ist das Spektrum a) eines von der Prozessoreinheit 30 ausgegebenen Signals A über der z. B. in Barks skalierten Frequenz gezeigt. Das Spektrum a) führt zur Lautheit LIa, wie sie durch die Fläche repräsentiert wird, die unter dem Spektrum a) gut über dem MAL-Wert schattiert ist.In 3 spectrum a) is one from the processor unit 30 output signal A over the z. B. shown in Barks scaled frequency. Spectrum a) leads to loudness L Ia , as represented by the area that is well shaded under spectrum a) above the MAL value.

Durch die Erfindung gemäß den 1 oder 2 wird dies erfasst, wobei die Übertragungsfunktion der Einheit 30 z. B. in der Weise eingestellt wird, dass sich z. B. ein Signal A gemäß der Charakteristik b) ergibt, das nun und gemäß dem schraffierten Flächeninhalt unter der Charakteristik b) einer Lautheit LIb gut unter der MAL entspricht.By the invention according to the 1 or 2 this is detected, the transfer function of the unit 30 z. B. is set in such a way that z. B. gives a signal A according to the characteristic b), which now and according to the hatched area under the characteristic b) corresponds to a loudness L Ib well below the MAL.

Durch die vorliegende Erfindung wird das an das menschliche Ohr übertragene Signal gemäß der psychoakustischen Lautheitswahrnehmung des menschlichen Ohres und nicht durch Vorauswahl irgendwelcher physikalischen Grenzwerte begrenzt.By the present invention what is transmitted to the human ear Signal according to the psychoacoustic Loudness perception of the human ear and not by preselection any physical limits.

Claims (8)

Verfahren zum Begrenzen eines an das menschliche Ohr übertragenen Signals in Abhängigkeit von einem ankommenden Schallsignal, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: – Vorsehen einer begrenzenden Hörvorrichtung, die aus einem eingehenden Schallsignal (S) ein Signal (A) erzeugt, das an das menschliche Ohr mit einer steuerbaren Übertragungscharakteristik übertragen wird; – Speichern eines Schwellenwertes (MAL) in der Vorrichtung; – Erzeugen eines von der Lautheit (L(S, P); LI(S, PI)) des übertragenen Signals abhängenden Signals in der Vorrichtung; – Verringern der Lautheit des an das Ohr übertragenen Signals (A) durch Einstellen von Parametern der Übertragungscharakteristik, die die Lautheit (L; LI) des an das Ohr übertragenen Signals (A) bestimmen, sobald das von der Lautheit (L; LI) des übertragenen Signals (A) abhängende Signal den Schwellenwert (MAL) erreicht.Dependent method of limiting a signal transmitted to the human ear speed of an incoming sound signal, characterized by the following steps: - providing a limiting hearing device which generates a signal (A) from an incoming sound signal (S) which is transmitted to the human ear with a controllable transmission characteristic; - storing a threshold value (MAL) in the device; - generating in the device a signal dependent on the loudness (L (S, P); L I (S, P I )) of the transmitted signal; - Decreasing the loudness of the signal (A) transmitted to the ear by setting parameters of the transmission characteristic which determine the loudness (L; L I ) of the signal transmitted to the ear (A) once the loudness (L; L I ) of the transmitted signal (A) dependent signal reaches the threshold (MAL). Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Implementieren der Hörvorrichtung in einem Hörgerät.A method according to claim 1, characterized by implementing the hearing device in a hearing aid. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Schritte, bei denen die Übertragungscharakteristik in Abhängigkeit von der Lautheit, die von einer bestimmten einzelnen Person wahrgenommen wird und in Abhängigkeit von der Lautheit, die von einem Standard wahrgenommen wird, individuell eingestellt wird.A method according to claim 1 or 2, characterized through the steps in which the transfer characteristic in dependence of the loudness perceived by a particular individual will and depending of the loudness perceived by a standard, individually is set. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, das ferner die Schritte umfaßt, bei denen: – die Lautheit (LN(S, PN)), die durch einen Standard bei einem in die Vorrichtung eingegebenen Schallsignal (S) wahrgenommen wird, berechnet wird; – die Lautheit (LI(S, PN)), die von der einzelnen Person bei dem Schallsignal wahrgenommen wird, in Abhängigkeit von der Lautheit des übertragenen Signals (A) berechnet wird; – eine gewünschte Hörgerät-Übertragungscharakteristik aus den berechneten Lautheiten des Standards bzw. der einzelnen Person berechnet wird; – die Übertragungscharakteristik (T) des Hörgeräts in Übereinstimmung mit der gewünschten Übertragungscharakteristik eingestellt wird; – die Begrenzung durch zusätzliches Einstellen der gewünschten Übertragungscharakteristik in Abhängigkeit von der Lautheit des übertragenen Signals (A) und des Schwellenwertes (MAL) ausgeführt wird.The method of claim 2 or 3, further comprising the steps of: - calculating the loudness (L N (S, P N )) perceived by a standard on a sound signal (S) input to the device; - The loudness (L I (S, P N )), which is perceived by the individual person at the sound signal, is calculated depending on the loudness of the transmitted signal (A); A desired hearing aid transmission characteristic is calculated from the calculated loudnesses of the standard or the individual person; - The transmission characteristic (T) of the hearing aid is set in accordance with the desired transmission characteristic; - The limitation is carried out by additionally setting the desired transmission characteristic depending on the loudness of the transmitted signal (A) and the threshold value (MAL). Hörvorrichtung, mit – einem Eingangs-Schall/Elektrisch-Wandler (1), dessen Ausgang wirkverbunden ist mit dem Eingang – einer Signalprozessoreinheit (3; 30) mit einer steuerbaren Übertragungscharakteristik (T), deren Ausgang wirkverbunden ist mit einem Eingang von – einem Ausgangs-Wandler (5) für das menschliche Ohr, dadurch gekennzeichnet, daß vorgesehen sind: – eine im voraus setzbare Speichereinheit (11; 110); – eine Recheneinheit (7, 70a), deren Eingang mit dem Ausgang der Prozessoreinheit (3, 30) wirkverbunden ist und die ein Ausgangssignal erzeugt, das von der Lautheit eines Schallsignals abhängt, das durch das Signal am Eingang des Ausgangs-Wandlers (5) repräsentiert wird, wobei – die Ausgänge der Recheneinheit (7; 70a) bzw. der im voraus einstellbaren Einheit (11; 110) mit entsprechenden Eingängen einer Vergleichseinheit (9; 90) wirkverbunden sind; – der Ausgang der Vergleichseinheit (9; 90) mit Einstelleingängen (E3; E30) für die Charakteristik der Prozessoreinheit (3; 30) wirkverbunden ist.Hearing aid, with - an input sound / electrical converter ( 1 ), the output of which is operatively connected to the input - a signal processor unit ( 3 ; 30 ) with a controllable transmission characteristic (T), the output of which is operatively connected to an input of - an output converter ( 5 ) for the human ear, characterized in that there are provided: - a storage unit which can be set in advance ( 11 ; 110 ); - a computing unit ( 7 . 70a ), whose input matches the output of the processor unit ( 3 . 30 ) is operatively connected and which produces an output signal which depends on the loudness of a sound signal which is generated by the signal at the input of the output converter ( 5 ) is represented, whereby - the outputs of the computing unit ( 7 ; 70a ) or the unit that can be set in advance ( 11 ; 110 ) with corresponding inputs of a comparison unit ( 9 ; 90 ) are connected; - the output of the comparison unit ( 9 ; 90 ) with setting inputs (E 3 ; E 30 ) for the characteristics of the processor unit ( 3 ; 30 ) is connected. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandler (1, 5) und die Prozessoreinheit (3; 30) Teil eines Hörgeräts sind.Device according to claim 5, characterized in that the transducers ( 1 . 5 ) and the processor unit ( 3 ; 30 ) Are part of a hearing aid. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch – eine zweite Recheneinheit (70b), deren Eingang mit dem Ausgang des Eingangs-Wandlers (1) wirkverbunden ist und die ein Ausgangssignal erzeugt, das eine Standardlautstärke eines in den Eingangs-Wandler (1) eingegebenen Schallsignals repräsentiert; – wobei die Ausgänge der einen und der weiteren Recheneinheit (70a, 70b) mit einer dritten Recheneinheit (72) wirkverbunden sind; – und der Ausgang der weiteren Berechnungseinheit (72) mit den Einstelleingängen (E30) wirkverbunden ist.Apparatus according to claim 6, characterized by - a second computing unit ( 70b ) whose input matches the output of the input converter ( 1 ) is operatively connected and which generates an output signal that has a standard volume level in the input converter ( 1 ) represents the input sound signal; - The outputs of one and the other computing unit ( 70a . 70b ) with a third computing unit ( 72 ) are connected; - and the output of the further calculation unit ( 72 ) is operatively connected to the setting inputs (E 30 ). Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Prozessoreinheit (3; 30) eine vorgegebene Anzahl von Bandpaßfiltern umfaßt, wovon jedes hauptsächlich in einem entsprechenden Spektralband wirkt, wobei die Einstelleingänge (E3, E30) mit Einstelleingängen der Filter wirkverbunden sind.Device according to claims 5 to 7, characterized in that the processor unit ( 3 ; 30 ) comprises a predetermined number of bandpass filters, each of which mainly acts in a corresponding spectral band, the setting inputs (E 3 , E 30 ) being operatively connected to the setting inputs of the filters.
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